Forsker retter kikkertsigtet mod resistente bakterier
På DTU udpeger en dansk forsker bakterier, som kan udvikle resistens over for antibiotika. Metoden kan give en styrket behandling af kroniske bakterieinfektioner, og de grundlæggende ideer kan måske også forbedre behandlingen af kræft.

I videoen kan du se, hvordan Morten Sommer bærer sig ad med at bekæmpe resistente bakterier. (Video: Kristian H. Nielsen/Videnskab.dk)

Når vi bliver syge af en bakterieinfektion, kan vi blive raske ved at få antibiotika enten som piller eller som indsprøjtninger. Det tror vi i hvert fald.

Fokus på frie forskningskroner inden for sundhed og sygdom

Dette portræt er led i en serie, der sætter fokus på perspektiverne ved fri sundhedsforskning.

Jørgen Frøkiær, formand for Det Frie Forskningsråd | Sundhed og Sygdom, fremhæver i en kronik på Videnskab.dk fri sundhedsforsknings bidrag til sygehussektoren, medicinalindustrien og det sundhedsfaglige niveau i Danmark.

Bakterier vil imidlertid altid forsøge at overleve antibiotikummet, som skulle slå dem ihjel. Og når det lykkes, kalder vi det for resistens. I nogle tilfælde kan bakterierne sågar leve af at spise antibiotika.

Disse sejlivede bakterier skaber naturligvis frustration hos patienter, som kæmper med en kronisk bakterieinfektion. For hvad er det værd at spise kassevis af piller, når de alligevel ikke har nogen effekt?

Hidtil har Morten Sommer helliget sin karriere til at få ram på bakterier, der har udviklet resistens.

Som professor på DTUs Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability leder han en forskergruppe, som forsøger at udpege, hvilke svagheder bakterier kan have, når de er blevet resistente over for et bestemt antibiotikum.

En sidegevinst er, at hans forskning måske endda kan forbedre behandlingen af kræft, men mere om det senere.

Antibiotikaresistens koster årligt 700.000 mennesker livet

Resistens hos bakterier har været kendt siden 1950erne, men på det tidspunkt var antibiotikaresistens ikke det store problem. Blandt andet fordi der hele tiden blev udviklet nye former for antibiotika.

Blå bog: Morten Otto Alexander Sommer

Professor på Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability, Danmarks Tekniske Universitet.

Født 1981 og bosiddende i Virum.

Opvokset på Frederiksberg som søn af kunsthistorikeren Anne Louise Sommer, der i dag er direktør for Designmuseum Danmark, og med en far, som er skatteadvokat.

Student fra Ingrid Jespersens Gymnasieskole på Østerbro i København.

Uddannet biofysiker fra Københavns Universitet.

Ph.d. fra Harvard University.

Gift med Astrid og sammen har de sønnerne Erik på 5 år, Jack på 7 år og Carl på 9 år.

Den sparsomme fritid går primært med at være i selskab med familie og venner.

Morten Sommer har gennem en årrække modtaget mindre bevillinger på samlet 9.201.669 kroner fra Det Frie Forskningsråd.

»Men nu, hvor der ikke udvikles meget ny antibiotika, bliver det vigtigt at udnytte små svagheder, som resistente bakterier udviser. Dette kan føre til en mere effektiv og rationel anvendelse af antibiotika, hvilket kan modvirke resistensudvikling og give bedre behandlinger,« forklarer Morten Sommer.

Resistens tiltrækker sig da også en hel del opmærksomhed på verdensplan. Under sin regeringstid nedsatte eksempelvis den daværende britiske premierminister David Cameron et udvalg, som skulle undersøge status og fremtidsperspektiver med hensyn til resistens.

I dag koster resistens cirka 700.000 mennesker livet årligt, men udvalget har i sin rapport fra maj 2016 estimeret, at der er fare for, at fra 2050 vil 10 millioner mennesker på verdensplan hvert år miste livet på grund af antibiotikaresistens.

Tilsvarende vil det globale økonomiske tab til den tid ligge på 100 billioner dollar eller svimlende godt 600 milliarder kroner årligt, hvis udviklingen fortsætter.

Vægtløfterbakterier er dårlige maratonløbere

Morten Sommers forskergruppe har undersøgt, hvordan bakterier bliver resistente gennem mutation, og hvordan processen er forskellig med forskellige antibiotika.

Gruppen har blandt andre modtaget en bevilling fra Det Frie Forskningsråd på godt syv millioner kroner og fra EU. Og en af de ting, forskerne har opdaget, er, at når bakterier bliver resistente over for ét antibiotikum, sker der ofte det, at de bliver mere følsomme over for et andet antibiotikum.

Som Morten Sommer udtrykker det set fra en bakteries synspunkt:

»Hvis du er den bedste maratonløber, er du nok ikke den bedste vægtløfter.«

Vil finde mekanismerne bag bakteriers følsomhed

Målet er at finde ud af, hvilke mekanismer der gør en bakterie følsom over for antibiotikum B, når den har udviklet resistens over for antibiotikum A.

Forskerne leder derfor efter bestemte genetiske markører, så man simpelthen kan finde ud af, om en bakterie er følsom eller ej ved at kigge på dens DNA.

»På den måde kan man bruge det rigtige antibiotikum, der giver den bedst mulige effekt og mindsker resistensudvikling,« siger Morten Sommer.

Værktøjet hviler altså på, at man skal kunne spore bakteriernes evne til at udvikle resistens i deres DNA, inden resistensen er indtrådt.

Morten Sommer resistens Det Frie Forskningsråd fri forskning

Når en bakterie bliver immun over for antibiotikum A, bliver den til gengæld følsom over for antibiotikum B. På samme måde løfter du nok ikke vægte på 100 kilo, hvis du er en god maratonløber. (Foto: Shutterstock)

Ifølge Morten Sommer er projektet ikke langt fra at kunne teste sine foreløbige resultater på patienter med cystisk fibrose, som ofte kæmper med kroniske lungeinfektioner.

»Det gode ved denne metode er, at den er nem at tage i brug, fordi den baserer sig på medikamenter, som i forvejen er godkendte. Dermed har lægerne mulighed for at skifte mellem forskellige antibiotika for at optimere behandlingen,« forklarer forskeren.

Sidegevinsten: Principperne kan overføres til kræftbehandling

Og så var der jo lige sidegevinsten i forbindelse med behandlingen af kræft.

Forskergruppen mener, at principperne bag deres metoder til behandling kan overføres til et af vor tids mest fremtrædende sundhedsmæssige emner.

Resistens hos bakterier

Der er to processer, hvorigennem bakterier kan blive resistente over for antibiotika:

  • Den ene er, at de kan modtage resistensgener fra andre bakterier, der allerede er resistente.

    Denne udveksling af DNA kan ske på tre måder:

    1) Enten optager bakterien noget DNA, som er frit tilgængeligt i miljøet omkring den.

    2) Alternativt udveksler to bakterier DNA gennem et rør, som de har dannet mellem hinanden.

    3) Eller som en tredje mulighed henter en virus DNA hos én bakterie, hvorefter den inficerer en ny bakterie, som så optager DNAet.

  • Den anden er, at bakterierne kan mutere.

    Det vil sige, at bakterierne i forvejen har anlæg i deres DNA til, at de kan udvikle resistens over for antibiotika, hvis det bliver nødvendigt.

    Det er denne proces, Morten Sommer arbejder med.

»Cancerceller opfører sig på nogle måder som bakterier. Problemet med cancerceller er, at de deler sig for meget, ligesom bakterier. Langt størstedelen af de komplikationer, der er ved cancer, stammer fra, at cancerceller holder op med at reagere på medicin. De bliver resistente,« siger Morten Sommer. 

»Denne resistens fører dog også nogle svagheder med sig, som man kan forsøge at ramme på en rationel måde,« uddyber han.

En tilfældig indtræden i bakterierne verden

I virkeligheden var det lidt af en tilfældighed, at Morten Sommer endte med at fordybe sig i bakteriernes fascinerende verden.

Da han arbejdede på sit speciale, havde han et ophold på The California Institute of Technology, i daglig tale kaldet Caltech.

Her fik han indsigt i metoder til at analysere proteiners struktur ved hjælp af proteinkrystallisering, og det vakte hans interesse for biologien.

Sidenhen gik turen til Boston, hvor Morten Sommer arbejdede på sin ph.d.

»Jeg var oprindelig meget interesseret i evolution og det faktum, at bakterier kan udvikle sig meget hurtigt i et laboratorium, gør dem velegnede til at studere evolution,«  fortæller Mortens Sommer.

»Da jeg for 11 år siden gik i gang med min ph.d., var det lige begyndt at blive muligt at studere evolution på molekylært niveau gennem DNA-sekventering. Det, syntes jeg, var rigtig spændende,« husker han om den spæde begyndelse på sit ph.d.-projekt, som han udførte i stald hos den amerikanske forsker George McDonald Church, der er en af verdens førende eksperter på området.

Det Frie Forskningsråd gjorde opstarten mulig

Hjemvendt til Danmark og med ph.d.en i hus skulle Morten Sommer forsøge at stable sit eget laboratorium på benene.

Som en del af finansieringen fik han i 2011 en bevilling på godt to millioner kroner fra Det Frie Forskningsråd.

»Bevillingen har spillet en vigtig rolle, for jeg kan ikke udrette meget alene og er nødt til at have nogle dygtige folk omkring mig. Så det er en forudsætning, at jeg har ansat de rigtige folk,« siger Morten Sommer. 

»På den måde har det været vigtigt, at jeg har kunnet få penge i en opstartsfase. Men også den seneste bevilling (de førnævnte syv millioner kroner, red.) har været vigtig for at kunne rekruttere folk til at arbejde på projektet,« fortsætter han.

Fri forskning giver de bedste rammer

Morten Sommer resistens Det Frie Forskningsråd fri forskning

Morten Sommer begyndte at arbejde med bakterier ved en tilfældighed. (Foto: Shutterstock)

Som de fleste andre forskere finder han penge til sin forskning fra en vifte af forskellige økonomiske bidragydere. De inkluderer blandt andre Det Frie Forskningsråd, Lundbeckfonden, Novo Nordisk Fonden og EU.

Overordnet slår han dog til lyd for vigtigheden af frie forskningskroner.

»Det er rigtig godt, at der bevilges forskningsmidler primært på baggrund af projektets kvalitet uafhængigt af forskningsområdet,« siger Morten Sommer og uddyber:

»Jeg tror, at det er dér, man får de bedste projekter, fordi man støtter de projekter, som ansøgerne allerhelst vil udføre og dermed er særligt motiverede for.«

Naturligvis er der forskning, som er nødvendig at udføre af strategiske årsager. Denne skal der naturligvis også være penge til, understreger Morten Sommer:

»Men man bør hele tiden overveje, om man har den rigtige fordeling mellem fri og strategisk forskning. Jeg er ikke sikker på, at politikere og interesseorganisationer altid er de rigtige til at vurdere, hvor de største gennembrud vil komme.«

Kommer samfundet til gode

Antibiotika

Antibiotika er en type medicin, som hæmmer eller dræber mirkoorganismer såsom bakterier, alger og mikroskopiske svampe.

Både bakterier, svampe og planter danner naturligt antibiotika, hvorfra det kan udvindes til lægemiddelbrug. Eksempelvis som penicillin.

Kilde: Gyldendal - Den Store Danske

Selv har Morten Sommer allerede nået flere gennembrud, selvom hans forskergruppes kamp mod resistente bakterier endnu ikke er helt klar til at blive taget i brug.

For eksempel har projektet et stærkt international fokus, som gør, at udenlandske forskertalenter drager til Danmark for at tage del i arbejdet.

Dette giver danske kolleger mulighed for at suge viden til sig, ligesom flere af de dygtige, udenlandske hjerner ifølge Morten Sommer udtrykker lyst til at blive i Danmark og kan komme samfundet yderligere til gode.

Forskergruppen har stiftet fire virksomheder

En anden gevinst er forretningspotentialet, og her har Morten Sommers forskergruppe udviklet sig til lidt af en iværksætterfabrik.

»Projektet kan danne basis for opstart af virksomheder, og det er noget, som vi har stort fokus på. Faktisk er der næsten hvert år blevet stiftet en ny virksomhed af mennesker fra mit laboratorium.«

Foreløbig er fire virksomheder opstået ud fra forskergruppen, og i alt beskæftiger de cirka 80 til 90 personer:

  1. AnitbiotiTx på at udvikle antibiotika mod resistente bakterier.
     
  2. Labster fokuserer på træne mennesker til at arbejde i et laboratorium ved hjælp af virtual reality.
     
  3. Biosyntia udvikler bakterier, der kan producere kemikalier gennem grønne, biologiske processer.
     
  4. Clinical-Microbiomics arbejder med kroppens mikroorganismer, primært i forbindelse med kemiske forsøg og udvikling af ny medicin.

»Der ankommer hele tiden nye folk til laboratoriet med nye ideer. Jeg er derfor overbevist om, at der også i fremtiden vil opstå nye virksomheder,« siger Morten Sommer.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om Evidensbarometeret, som Videnskab.dk lige har lanceret.